Система телеизмерения. Спектр сигнала. Multisim

[Cassir]

Здравствуйте. Помогите с данной проблемой.
На рисунке представлена простейшая система телеизмерения напряжения с гармоническим источником сообщения.

OA1-каскад на операционном усилителе, являющийся передатчиком сигнала;
W1-линией связи;
OA2-каскад на операционном усилителе, являющийся приемником;
R4 – сопротивлением нагрузки линии связи;
R5 – приемником сообщения;
R2 – внутренним сопротивлением источника сообщения.

В качестве операционного усилителя использовать OPAMP_5T_VIRTUAL с параметрами, представленными на рисунке.
Также на рисунке представлены параметры линии связи блока LOSSY_TRANSMISSION_LINE.

1) С увеличением длины связи растет: сопротивление активное и реактивное индуктивности, емкости уменьшается, но реактивное сопротивление (XL-XC)^2 уменьшается быстрее чем R^2. Следовательно ток в линии увеличивается. Но в виду ограничения тока операционного усилителя и ограничения питания операционного усилителя сигнал синусоиды нелинейно искажается. Вид искаженного сигнал осциллограмма представлен на рисунке.

2) Также был снят спектр частот на выходе схемы. Там видна несущая частота, и спектры с частотой больше источника (20кГц).

3) Но как бы стандартный вид спектра сигнала выглядит так что есть основная гармоника наибольшей амплитуды а остальные уменьшаются.

Вопрос: Откуда берутся спектры, расположенные до частоты 20кГц? Почему они усиливаются приближаясь к 20кГц?. Ну и как правильно объяснить спектры после 20 кГц.

[vlasovzloy]

На такие расстояния на симметрирующих трансформаторах делают

[Динозавр]

Cassir, ---Вид искаженного сигнал осциллограмма представлен на рисунке.---
ОУ передатчика возбуждается из за ёмкостной нагрузки.
Между выходом ОУ и линией нужен защитный резистор больше Rвых=10 Ом в несколько раз 100-1000 Ом.
По феншую равный волновому сопротивлению линии.

[Николай_С]

[uquote="Cassir",url="/forum/viewtopic.php?p=4752438#p4752438"]Вопрос: Откуда берутся спектры, расположенные до частоты 20кГц? Почему они усиливаются приближаясь к 20кГц?. Ну и как правильно объяснить спектры после 20 кГц.[/uquote]То, что ниже основной гармоники обычно является комбинационными составляющими сигнала. Берутся они из вычитания более высокочастотных гармоник основного сигнала. Что касается объяснений спектрального разложения, Вам для начала нужно разобраться с преобразованием и рядами Фурье и Маклорена, а уже потом задавать подобные вопросы.

[HochReiter]

Маклорен для чего? Его даже Игорь Тамм не помнил наизусть (хотя биографы и утверждают, что помнил)
А Фурье - разность nF-mF при любых n и m кратна F, откуда в спектре частоты меньше F ?

[Николай_С]

[uquote="HochReiter",url="/forum/viewtopic.php?p=4752662#p4752662"]Маклорен для чего?[/uquote]Это частный случай ряда Тейлора. У Маклорена разложение попроще.

Добавлено after 2 minutes 48 seconds:
[uquote="HochReiter",url="/forum/viewtopic.php?p=4752662#p4752662"]А Фурье - разность nF-mF при любых n и m кратна F, откуда в спектре частоты меньше F ?[/uquote]А кто сказал, что спектр исследуемого сигнала состоит из одних кратных F0 гармоник?

[HochReiter]

А Тейлор тут как поможет?

Исследуемый сигнал - исходно гармонический, прошедший через нелинейные цепи. Откуда некратные гармоники?